Effectuer un saut technologique dans le passé n’est pas forcément une évidence, car la finesse de fonctionnement des systèmes envisagés n’est pas moins complexe que celle des technologies au silicium actuelles. Globalement, on pourrait presque affirmer que le comportement des composants de l’époque supposée reste simple à première vue, (1) pour des éléments tels que moteurs à courant continu, relais électromagnétiques, redresseurs et transformateurs par exemple. (Redresseurs : Version ancienne des diodes.) La combinatoire pour aboutir à des ensembles fonctionnels reste toutefois aussi fouillée que pour les technologies actuelles à base de transistors, diodes et résistances tassés dans des circuits dits intégrés. Nous allons nous heurter à deux « nouveautés » particulières :
• Réapprendre les bases minimales de l’électrotechnique. (Vraiment que l’indispensable.)
• En électrotechnique il faut raisonner à la fois en « logique » et en « chronologie ».
Rassurez-vous, il est parfaitement possible d’oublier somptueusement le contenu de ce document si vous ne vous sentez pas concernés. Il vous suffira de réaliser les circuits imprimé décrits, de les relier entre eux conformément aux schémas de câblage, de procéder aux protocoles de validation et vogue la galère. Ce document est mis à part du didacticiel et ne s’adresse qu’à celles et ceux qui désirent comprendre le fonctionnement intime de cette machine « préhistorique ».
Avant de « décortiquer » pas à pas chaque module fonctionnel de notre ordinateur mécanique, un chapitre sera consacré aux divers concepts de base de l’ÉLECTROMÉCANIQUE. Ce mot combine dans sa construction la notion d’électricité, qui ici sera présente sous la forme de bobinages inducteurs, et de contacts électriques associé à de la mécanique, c’est à dire des assemblages de pièces guidées entre elles pour aboutir à des dispositifs en mouvements. (Palette, contacts électriques …)
Fondamentalement l’électromagnétisme est basé sur la propriété que présente un bobinage de fil électrique isolé 2, de générer un champ magnétique 6 lorsqu’il est parcouru par un courant électrique 3. Comme montré sur la Fig.1 ce bobinage enroulé autour d’un noyau « de fer doux » attirera à lui toute pièce mécanique magnétique se trouvant à proximité. Pour concentrer les « lignes de force 6 on ajoute à la bobine inductrice 2 un noyau ferromagnétique 1. L’ensemble génère une force d’attraction 5 pour tout matériau ferromagnétique situé à proximité tel que 7. Ces éléments proches peuvent venir se « coller » à l’électroaimant. Si c’est la palette d’un relais articulée à son extrémité elle peut alors tourner dans le sens 4 quand la bobine est alimentée par 3, ou s’écarter à l’opposé par un ressort quelconque. Quand cette palette active ou désactive des contacts électriques reliés mécaniquement, on a réalisé un relais électromécanique. Si on attire le pôle du rotor d’un bobinage connecté par un collecteur, on obtient un moteur électrique à courant continu. Nous en savons largement assez pour aborder sereinement les bases de l’ÉLECTROMÉCANIQUE qui exploite ces propriétés physiques et ce type de composants généralisé dans les années 1940.
(1) Le fonctionnement d’un dispositif quel qu’il soit n’est jamais simple. On clarifie en permanence son comportement par une simplification qui cache une réalité autrement plus complexe. Par exemple en électrotechnique on va oublier les courants de Foucault, les déphasages entre la tension et le courant lors des transitoires de commutation, les ondes stationnaires et autres phénomènes de résonance etc. La liste est longue. On se contentera ici du minimum minimorum …
La suite est ici : 01) Les principes de base de l’électromécanique. :
